短距离连续特长公路隧道通风与综合节能技术研究项目信息
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公路隧道节能降耗工作方案
要想在隧道中实现节能降耗,可以采取以下措施:
1. 照明系统优化:隧道照明通常会耗费大量能源,可以采用更节能的LED灯替代传统照明设备,同时根据交通和天气情况自动调整照明亮度。
2. 通风系统改进:隧道内部的通风系统是耗能的一大因素。
可以根据实际需求和天气条件,优化通风设备的工作模式,减少风机的运行时间和功率输出。
3. 能源回收利用:隧道排放的废气和热量可
以通过热回收技术进行利用。
通过安装换热器,将废气和热量转化为可再利用的能源,用于供暖或其他用途。
4. 管理运维优化:定期检查和维护隧道设备,确保其正常运行和高效能耗。
合理规划和管理隧道交通,避免出现拥堵或过大的能源浪费。
5. 节能意识提升:通过宣传教育和培训,提高隧道全体员工和使用者的节能意识,引导他们使用能源更加节约和环保。
特长隧道施工通风关键控制参数研究发布时间:2021-09-15T05:29:18.964Z 来源:《城镇建设》2021年13期5月作者:白祖应1,侯丁语2,韩孟微2,张发亮1,潘明朋2,程军委1,何强2,高荣清2,蒙荣3 [导读] 隧道通风参数是保证隧道施工安全生产、提高工人劳动安全卫生水平白祖应1,侯丁语2,韩孟微2,张发亮1,潘明朋2,程军委1,何强2,高荣清2,蒙荣31.云南交投普澜高速公路有限公司 6650002.云南云岭公路工程注册安全工程师事务所有限公司 6502003.云南交投集团公路建设第三工程有限公司 650000摘要:隧道通风参数是保证隧道施工安全生产、提高工人劳动安全卫生水平、预防和抵御灾害的重要环节。
随着隧道监控技术的发展,通风安全监控设备在隧道施工中得到广泛应用。
本文研究了澜沧江特长隧道通风关键参数、风量计算及风机优化方法,以供参考。
关键词:特长隧道;通风参数;控制1 工程概况澜沧江隧道属越岭隧道,地形波状起伏,山体自然坡度较陡,坡度一般在25~40°。
隧道穿越区最大标高1257m,最低标高663m,相对高差594m。
隧道进口位于糯扎渡第一村西侧一南北向小型冲沟左侧坡近坡脚处,坡面朝向东,地形较陡,自然坡角约30~40°。
2 混合式通风关键参数确定2.1 风机需风量计算送风风机需风量按如下的公式进行计算:Qs=Q0·(1-β)(-L/100)=1033×(1-0.015)(-3650/100)=1794m3/min 式中:Q0——隧道正洞掌子面需风量,根据计算为1033m3/min;β——风管百米漏风率,1.5%;L——隧道通风极限长度,3650m。
基于CFD理论和FVM计算方法,结合《澜沧江特长隧道混合式施工通风送排风量数值模拟研究》模拟结果计算,当排风风量与送风风量的比值介于1.1~1.3之间,通风效果最佳,此时新风风流以较大风速抵达掌子面,并且以较大面积冲击掌子面,因而排风风机需风量确定为2152m3/min。
doi: 10.3969/j.issn.1673-6478.2023.03.020公路隧道建设中的低碳节能技术研究与应用赵 健(山西交控集团忻州高速公路管理有限公司,山西 忻州 034000)摘要:近年来,随着中国公路的跨越式发展,公路隧道工程在公路建设过程中的重要性日益提高。
与此同时,公路隧道机电系统也变得越来越庞大和复杂。
在“碳达峰、碳中和”政策指引下,发展公路隧道低碳节能技术、提高公路隧道机电设备的管理水平,降低运营成本,成为公路管理部门关注的重点。
本文首先对公路隧道机电系统进行了概述,并对其发展现状进行了分析,然后对机电系统中的节能技术进行了应用分析,最后展望了节能技术的发展趋势,旨在为公路隧道规划者提供建议,提高道路隧道运作的能源效益。
关键词:公路隧道;机电系统;低碳节能 中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:1673-6478(2023)03-0112-05Research and Application of Low Carbon Energy Saving Technology in HighwayTunnel ConstructionZHAO Jian(Xinzhounan Expressway Management Co., Ltd., Shanxi Traffic Control Group, Xinzhou Shanxi 034000, China)Abstract: In recent years, with the leapfrog development of Chinese highway, highway tunnel engineering in the process of highway construction accounted for more and more heavy. At the same time, the electromechanical system of highway tunnel is becoming larger and more complex. Under the guidance of the "carbon peak, carbon neutral" policy, it has become the focus of the highway management department to develop the low-carbon and energy-saving technology of highway tunnel, improve the management level of the mechanical and electrical equipment of highway tunnel, and reduce the operating cost. This paper firstly summarizes the electromechanical system of highway tunnel, and analyzes its development status, and then analyzes the application of energy-saving technology in the electromechanical system, and finally looks forward to the development trend of energy-saving technology, in order to provide suggestions for highway tunnel planners to improve the energy efficiency of road tunnel operation.Key words: highway tunnel; electromechanical system; low carbon emission and energy saving0 引言 中国社会经济和交通事业发展迅速,隧道交通在中国山区变得越来越重要,但隧道交通的运营成本巨大,如何提高隧道交通的安全性能,降低隧道交通的能耗与运营成本成为交通运输部门关注的重点[1]。
特长公路隧道施工通风技术方案设计摘要:特长公路隧道施工是公路建设的重要组成部分,而在建设特长公路隧道时,隧道主洞施工通风技术是隧道建设的关键。
那么,在具体的施工中该如何做好隧道的通风设计呢?本文将从施工通风布置方案、设备的选择、施工通风管理等方面,对该问题进行详细论述。
关键词:特长公路隧道;施工;通风技术;方案设计近些年来,随着我国经济的迅猛发展,物资运输的需要,我国高等级公路建设的发展速度十分的迅猛。
而在进行公路建设过程中,由于地形地貌复杂多样,在一些山岭重丘区的公路建设多是采用挖掘隧道开展公路建设工作的。
其中不但有中、短隧道,还有特长隧道;而在隧道施工期间,如果没有做好通风工作,不仅会影响后期隧道使用效果,更为重要的是还会对施工人员的安全造成一定的影响。
由此可见,隧道施工通风技术方案设计的重要性。
一、隧道施工通风布置方案的选择在进行特长公路隧道施工通风技术方案设计时,首先需要根据工程和隧道形式,选择合适的通风方式。
施工期间既要迅速有效的进行通风,又要减少作业循环时间,保证隧道中有足够的新鲜空气,保障工人的安全。
在施工时,要满足这几点并非易事。
目前,在隧道施工通风方式选择中,按照通风的动力划分一般有自然通风、机械通风两种类型。
在特长隧道中使用自然通风的难度系数比较大,使用次数比较少。
因此主要采用的是机械通风,而机械通风根据隧道的长短以及是否存在坑道等因素有可以细分为压入式通风、抽出式通风、混合式通风和巷道式通风几种类型。
在施工时,如果隧道中设计有车行横洞,则表明该隧道具备采用压入式和巷道式的通风条件。
在施工前期首先使用压入式通风阀,掘进主隧道时,工作人员可以采用独头掘进的方式,左右几条线路同时施工。
在首个车行横洞被贯穿之后,工作人员可以将压入式通风改为巷道式通风,在行车横洞处设置风机。
而在采用巷道式通风方式时,工作人员可以根据隧道的实际施工情况,如从隧道右洞处引入新鲜空气,则左洞负责排放污风污气。
特长隧道通风方法及保障措施技术探讨摘要:在高速公路建设中,路线的规划不可避免地要穿过崇山峻岭,如正常进行路基路面开挖,会加大施工的投资成本,因此一旦出现线路的走线经过山岭,那么就会设计隧道。
隧道也分为特长隧道、长隧道、中隧道以及短隧道,其中特长隧道作为高速工程中的重点控制性项目,由于隧道长度超过3000m,隧道施工过程中的围岩情况,以及通风排烟等是施工中以及通车后的一个难点。
目前的研究还主要集中在排烟理论问题和通风模拟软件的应用上,而对通风工程设计的系列可操作性关键问题尚未明晰,如适宜通风方式的选择、通风量计算、不同通风方案下风机动力与通风阻力匹配的问题,各匝道隧道与主线隧道之间的水力平衡问题等。
基于此,本文就特长隧道通风方法及保障措施技术进行简要探讨。
关键词:特长隧道;通风方法;保障措施1 工程概况高速隧道中车流不仅会产生烟尘,如通风出现问题会导致隧道内可视范围降低,增加行车危险系数,汽车排放的尾气更含有毒性的一氧化碳(CO),一旦在隧道内出现交通事故造成交通堵塞,浓度高的一氧化碳(CO)会给后续的伤员带来二次伤害。
隧道内的通风仅靠洞口两端的气流难以提供足够的新鲜风流,因此隧道需要设计一套完整的通风系统以保障行车安全和紧急情况下的应急抢险。
目前已有学者结合工程实际对高速公路隧道的通风方法进行研究。
本文以某特长隧道项目为依托,设计通风方案并提出相应的保障措施。
本项目设计速度为80km/h的4车道高速公路技术标准,路基宽度整幅25.5m,分离式路基宽度12.75m。
路线全长5.886km。
本工程标段负责隧道通风系统施工(左线5270m、右线5261m),隧道最大埋深1277m,人字坡,左、右幅均为端墙式洞门。
2 特长隧道通风特征自然通风在隧道工程中的适用面相对较窄,本文只讨论机械通风。
隧道通风技术发展至今,分机械通风分为组合通风方式有纵向组合式、纵向+半横向通风方式、纵向+集中排烟式。
20世纪70年代以前,国外特长隧道基本上采用半横向式通风或者横向式通风,20世纪70年代以后,特长隧道基本上采用纵向式通风。
特长隧道施工通风技术湖南金路工程咨询监理有限公司:邓如彪、谭娟摘要如何选择特长隧道施工通风的最佳方案,既要将隧道施工中产生的烟雾、粉尘及有害气体排出洞外,确保隧道施工安全、卫生,又不影响后续工序的作业,是隧道施工组织不容忽视的重要问题。
本文结合龙潭隧道施工通风方案的确定,阐述根据隧道的长度、掘进隧道的断面大小、施工方法和设备条件等因素来确定隧道施工通风的方式、方法。
关键词特长隧道施工通风技术一、工程慨况龙潭隧道是一座上下行分离式隧道,两隧道中心线相距50m。
隧道进口位于湖北长阳县贺家坪镇堡镇村头道河北侧一小山脊的端部,出口位于长阳县榔坪镇长丰村青岩沟与龙潭沟交汇口处。
左线起止桩号为ZK65+516~ZK74+209,全长8693m,右线起止桩号为YK65+515~YK74+114,全长8599m,属特长隧道。
中铁十四局集团有限公司承建的龙潭隧道出口段,左线长4349m,右线长4254m。
左线距洞口3079m处、右线距洞口2989m处分别设置Φ7.0m、深335m和Φ5.3m、深349m通风竖井各一座。
隧道出口位于直缓线上,纵向坡度为-1.50%~-2.10%。
隧道设计净宽9.75m,净高5.0m。
开挖最大断面积98.5m2,衬砌后最大断面积83.6m2。
本隧道采用无轨运输出碴方式施工,独头掘进长度4300m。
独头通风3000m。
该隧道合同工期33个月,月进尺260m左右,工期较为紧张。
二、隧道施工烟尘现状:目前隧道施工环境中有害气体主要来源于:爆破、内燃机尾气、围岩被扰动释放的有害气体等;有害粉尘主要来源于:凿岩、爆破、装渣、车辆对已沉积粉尘的扰动等。
在无轨运输作业条件下,施工通风的技术难度远大于有轨运输作业,原因主要是内燃机设备废气排放量大,污染源分散在隧道沿程,稀释比较困难。
目前公路隧道独头通风超过3000m的甚少。
三、通风方案选择隧道施工通风方案,主要考虑隧道掘进1~3000m通风竖井未贯通前的方案选择;当隧道掘进大于3000m,通风竖井贯通后,将按左、右线施工互不干扰的原则,采用独立通风系统,选择正洞压风、竖井抽风的压、抽混合式通风方式。
成果名称:短距离连续特长公路隧道通风与综合节能技术研究技术领域:桥隧工程
体现形式:新技术项目名称:短距离连续特长公路隧道通风与综合节能技术研究完成单位:广东省公路建设有限公司项目负责人:宋从军
项目成员:
黄伟权,王少飞,唐浩,郭军,晏育雄,吴小丽,尹亚明,张后举,王滔,张鑫敏,李文杰,卢正宇,黄伦海,宋从军,邓欣,杨颂,陈建忠,江凡,林志,张长亮,李科,张春声,赵清碧
研究开始时间: 2010-02-08 研究结束时间: 2013-03-08
联系人:宋从军联系邮箱: 851611626@
鉴定编号:粤交科鉴字[2013]11号鉴定时间: 2013-07-26
短距离连续特长公路隧道通风与综合节能技术研究
发布人:宋从军发布时间:2013-09-26 浏览次数:290
知识产权声明:项目研究成果是本团队独立进行研究工作所取得的成果,研究成果归完成单位所有,如发现本项目研究成果被恶意抄袭,本项目团队将进行法律追究。
1.任务来源
2010年广东省交通厅重大工程科技项目”广东省博深高速公路建设关键技术研究“(2010-01-005)专题下的子课题。
2.应用领域和技术原理
应用领域:
本项目研究成果属于隧道营运环保及综合节能技术,适用于穿越自然环境保护区、生态保护区的公路隧道。
技术原理:
以环境保护和安全节能营运为出发点,攻克环境保护区内短距离连续特长公路隧道洞口污染物扩散、减排技术及公路隧道营运综合节能技
术,做到“安全”、“节能”和“环保”三者之间的均衡,为自然保护区公路隧道安全、节能、环保营运提供了理论基础和技术支撑。
3.性能指标
1.短距离连续特长隧道通风排污技术
1)提出了在上游隧道设置“排气天窗”控制窜流的工程措施;上游隧道设置“排风横洞”和下游隧道设置“送风横洞”控制窜流的工程措施。
2)提出了短距离连续特长隧道可采用土壤净化技术的尾气处理方法,有效降低NOx、CO及颗粒物的浓度,使排风空气满足环保要求。
通过实验研究,得出了土壤净化技术对各种污染气体的去除效率,并提出了土壤净化系统收集隧道内污染空气不同方式的适用范围。
3)提出了通过调节上下游隧道风量的运营措施,利用现有通风系统调节上下游隧道风量,以达到下游隧道内污染物浓度满足设计标准的目的。
通过研究发现调节下游隧道风量的效果和经济性优于上游隧道。
2.长大公路隧道照明节能技术
1)提出了大断面公路隧道照明系统节能设计参数及设计方法,主要涵盖大断面公路隧道高效照明系统的照明灯具布置方式及利用系数取值、新型节能光源设计参数取值以及长大公路隧道照明分期实施原则与方案。
2)提出了基于人体工效学的短隧道照明安全及节能设计方法。
上述两项照明节能技术研究成果在依托工程的应用,有效地减少了隧道照明系统功率及其供配电系统配置规模,施工图设计方案比初步设计方案总功率降低1013.49kW,节能率达45.33%,降低了初期投资和常年运营费用。
3.环境友好型长大公路隧道综合节能技术
1)建立了长大公路隧道节能减排规划管理框架体系,包括指导思想、基本原则、任务目标、关键环节、实现途径、工作重点和保障措施。
提出依托工程通过综合运用结构性、技术性和管理性节能减排技术手段,能够实现运营节能20%以上。
2)根据隧道内正常运营和交通异常状况下的用电设施的重要程度以及停电将引发的政治或经济影响,提出了划分隧道内的用电负荷等级的要求,为提高隧道供电可靠性提供了理论支撑。
3)运用马尔科夫模型和串、并联模型等系列可靠性评估方法,提出了隧道供电系统可靠性评价指标。
应用研究成果对依托工程公路隧道供电方案进行评估,其可靠性均属于“较好”水平。
4)通过对隧道供电系统方案进行经济性研究分析,提出的优化方案可可节省初期投资422.9万。
5)通过理论分析和数值模拟等方法给出了隧道纵坡对隧道沿程温度分布和火风压的影响规律及下坡隧道火灾工况下的通风计算参数。
4.成果关键技术介绍
(1)提出了大断面公路隧道节能减排评价方法及节能减排框架体系;
(2)建立了短距离特长隧道洞口间污染空气扩散模型,提出设置“排风横洞”、“排气天窗”等污染空气防窜措施;
(3)提出了大断面公路隧道照明系统节能设计参数取值及设计方法、大断面公路隧道照明灯具布置方式及灯具利用系数、隧道节能光源设计参数、长大公路隧道照明分期实施方案、基于人体工效学的短隧道照明安全及节能设计方法等隧道照明关键技术;
(4)提出了斜坡隧道火灾火风压计算方法,对坡度对隧道临界风速的影响进行数值计算,探讨了“限制风速”在中长隧道火灾烟流控制中的应用方法;
(5)运用马尔科夫模型和串、并联模型等系列可靠性评估方法,提出了可靠性分值与文字描述的对应关系,量化了隧道供电系统的可靠性;
(6)编制了《特长隧道综合节能技术指南》。
5.与国内外同类技术比较
据第三方科技查新机构查新,本项目研究成果与国内外同类技术的比较如下:
1、见有隧道节能减排的文献报道,但本项目所述大断面公路隧道节能减排评价方法及节能减排框架体系,未见文献报道;
2、本项目所述大断面公路隧道照明系统节能设计参数取值及设计方法和特长公路隧道的供配电可靠性研究,公布的《特长隧道综合节能技术指南》,未见文献报道。
3、本项目所述短距离特长隧道洞口间污染空气扩散模型与设置“排风横洞”、“排气天窗”等污染空气防窜措施,未见文献报道。
4、见有特长隧道施工的相关文献报道,但综合本项目所述主要技术特征的自然保护区特长公路隧道环保型建造与运营节能关键技术研究,在所检文献以及时限范围内,国内外未见文献报道。
6.成果的创造性、先进性
(1)通过对隧道出口污染物扩散机理和隧道污染空气减排技术进行系统研究,并对洞外污染状况和下游隧道洞口进风空气质量状况进行评价,提出了采取"排风横洞"、 "排气天窗"等手段有效控制污染空气对周边环境和对后续隧道洞口进风空气的污染影响。
(2)深入分析了公路隧道节能减排工作存在的突出问题和影响公路隧道节能减排的主要因素,并建立了长大公路隧道节能减排规划管理框架体系,包括指导思想、基本原则、任务目标、关键环节、实现途径、工作重点和保障措施。
(3)从节能减排目标、组织管理机构、节能减排制度、技术性节能、结构性节能、管理性节能等6个方面构建了公路隧道节能减排评价指
标体系,为公路隧道节能减排目标的设定和实施提供了全新的理论支撑。
(4) 供配电系统节能主要体现在供配电系统方案和节能设备上。
隧道长短以及隧道内用电设施分布位置、用电设施特点对供配电方式起着关系性的作用,因此针对博深高速公路不同长度隧道、特长连续隧道用电设施特点进行节能研究是非常有必要的。
目前电网电压波动范围大,特别是晚上,在隧道内设置照明节电设备也是有必要的,其节能效果研究也应进一步的开展。
(5)通过基于人体工效学的隧道照明安全及节能研究,建立了大断面公路隧道节能型照明设计指标及营运控制方法该成果的应用将会更有利于隧道照明节能和交通安全。
7.作用意义
鉴于自然保护区生态环境的稀缺性与脆弱性,以及安全节能环保营运的高要求性,在短距离隧道群串流排污控制、营运期综合节能规划与应用、供配电与照明降耗等方面形成技术集群突破,建立自然保护区特长公路隧道环保型运营节能关键技术体系。
通过项目研究,最大限度提高隧道营运的安全和节能环保性,并对同类工程产生良好的科技示范作用。
8.推广应用前景与措施
本课题开展了短距离连续特长公路隧道通风与综合节能技术的系统研究,系统性的研究了短距离连续特长隧道洞口污染物扩散、短距离连续特长隧道污染空气窜流和回流控制技术、隧道污染空气净化技术、长大公路隧道综合节能规划、长大公路隧道照明节能技术、长大公路隧道通风节能技术、长大公路隧道供配电节能技术等关键技术问题,解决了隧道通风、照明及其供配电系统的合理设置,降低了依托工程的工程投资,减少了运营费用,为公路隧道通风、照明的安全、节能运营管理提出了参考方案。
促进了公路隧道通风节能设计技术的进步。
研究成果大部分成果已在依托工程中得到应用,具有显著的经济效益和社会效益,也具有较好的市场需求和推广应用价值。
9.推广应用存的问题和改进意见
暂无
10.相关附件材料
[application/pdf]工作报告.pdf2013-09-26 下载 1 次[application/pdf]研究报告-公开版.pdf2013-09-26 下载 1 次。